伯德图与裕度练习卷(附答案)

免费可打印的伯德图与裕度练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
|H| (dB)0.010.1110100100010000−40−20020406080?ω (rad/s)

画出 G(s) = 0.025(s + 1000)/(s(s + 0.5)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 在 0.5 和 1000 rad/s 之间 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 0.025(s + 1000)/(s(s + 0.5))
n = dB/dec
2.简单
|H| (dB)0.010.1110100100010000−60−40−200?ω (rad/s)

画出 G(s) = 12.5(s + 20)/((s + 500)(s + 0.5)) 的渐近伯德幅值图。直线渐近线 高于 500 rad/s 的斜率 n 是多少,单位 dB/十倍频?

G(s) = 12.5(s + 20)/((s + 500)(s + 0.5))
n = dB/dec
3.中等
|H| (dB)0.11101001000−80−60−40−20020ω (rad/s)ω = 4

求 G(s) = 378/((s + 9)(s + 14)) 在 ω = 4 rad/s 时的精确幅值 |G(jω)|,单位为 dB。

G(s) = 378/((s + 9)(s + 14))ω = 4 rad/s
|G(jω)| = dB
4.中等
vin​L = 1 mHC = 0.1 µFR = 2 Ωvout​

在图中所示的串联 RLC 带通滤波器中,输出取自 R = 2 Ω 两端,其中 L = 1 mH,C = 0.1 µF。 求中心(谐振)频率 f0,单位为 Hz。

R = 2 ΩL = 1 mHC = 0.1 µF
f0 = Hz
5.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−60−40−200204060ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−180−135−90−450ωc​ = ?

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 88/(s(s + 4))。 求增益穿越频率 ωc,即 |L(jω)| = 1 处。

L(s) = 88/(s(s + 4))
ωc = rad/s
6.困难
|H| (dB)0.10.1111010100100−80−60−40−2002040ω (rad/s)φ (°)ω (rad/s)−270−180−900ω180​

一个单位反馈回路的开环传递函数为 L(s) = 52/(s(s + 5)(s + 8))。 求增益裕度 GM,单位为 dB。

L(s) = 52/(s(s + 5)(s + 8))
GM = dB

答案

  1. 1. n = −40 dB/dec
  2. 2. n = −20 dB/dec
  3. 3. |G(jω)| = 8.419 dB
  4. 4. f0 = 15915 Hz
  5. 5. ωc = 8.965 rad/s
  6. 6. GM = 20 dB

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